Cronoamperometria

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La cronoamperometria è una tecnica elettroanalitica con la quale si misura, in funzione del tempo, la corrente che attraversa un elettrodo.[1]

La cronoamperometria è particolarmente utile in tutti quei casi in cui il processo redox che si desidera monitorare è governato dalla diffusione che si sviluppa nella regione posta a distanza d dalla superficie dell'elettrodo, è quindi necessario che la soluzione analitica non sia sottoposta ad agitazione e che venga mantenuta a temperatura costante (in maniera tale da evitare gradienti termici e/o viscosimetrici). Inoltre, il raggio di diffusione d deve essere molto più piccolo rispetto allo spessore affinché valgano le leggi della diffusione lineare semi-infinita.

Se sono vere queste condizioni allora il processo elettrodico è governato dall'equazione di Cottrell, in cui viene espressa la relazione che intercorre tra la corrente I (faradica) circolante nella cella e il tempo di applicazione del gradino di potenziale \tau:[1]

I=\dfrac{nFA\sqrt{D}C^{b}}{\sqrt{\pi\tau}}

in cui:

Controllando la corrente circolante nella cella e noto il coefficiente di diffusione della specie si possono alternativamente ricavare il valore della superficie elettrodica A o il valore della concentrazione della specie analitica. È interessante inoltre conoscere la relazione che permette di ricavare il valore del raggio di diffusione d:

d=\sqrt{2D\tau}

Tecnica operativa[modifica | modifica sorgente]

Nel tipico esperimento cronoamperometrico si applica a un elettrodo una differenza di potenziale per un tempo sufficiente affinché la reazione elettrodica proceda in maniera completa.

Supponiamo che il processo elettrodico in esame sia

Ox + ne^{-} \rightleftarrows Red

si avrà che la differenza di potenziale da applicare all'elettrodo di lavoro deve essere, in valore assoluto, maggiore del potenziale di riduzione della coppia Ox/Red.

La forma d'onda applicata è quindi a "scalino" si può definire come:

V(t)=\begin{cases}0\text{ se }t<0\\
V(t)>E^{0}_{Ox/Red}\text{ se }t\geq 0\end{cases}

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ a b Maskill, op. cit., p. 143

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]